KR20210158107A - Method of manufacturing steel material with excellent brittle crack arrest characteristics - Google Patents

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송준무
김영준
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현대제철 주식회사
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Abstract

The present invention provides a method for manufacturing brittle crack arrest steel. According to one embodiment of the present invention, the method for manufacturing brittle crack arrest steel comprises a step of reheating a steel material; a step of hot-rolling the reheated steel material; and a step of cooling the hot-rolled steel material. The step of reheating the steel material includes a step of heating the steel material at a first heating temperature of 925 ℃ to 975 ℃; a step of heating the steel material at a second heating temperature of 1070 ℃ to 1120 ℃; and a step of heating the steel material at a third heating temperature of 1100 ℃ to 1150 ℃.

Description

취성균열정지특성 강재의 제조방법{Method of manufacturing steel material with excellent brittle crack arrest characteristics}Method of manufacturing steel material with excellent brittle crack arrest characteristics

본 발명은 강재의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 취성균열정지특성 강재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a steel material, and more particularly, to a method for manufacturing a steel material having excellent brittle crack stopping properties.

컨테이너 운반선의 안정성 확보를 위해 2014년 이후 계약 선박에 대하여 취성파괴정지특성(BCA, Brittle Crack Arrest) 강재의 사용을 의무화 하고 있으며, 해치 코밍(Hatch Coaming)으로 명칭되는, 컨테이너선에서 최대 강도가 요구되는 부위에 적용시키고 있다. 한편, 최근의 컨테이너선 건조 추세는 점차 대형화되고 있어, 최근 22,000TEU급 대형 컨테이너선이 건조되고 있으며 이와 함께 해치 코밍에 적용되는 취성파괴정지특성 강재의 두께 또한 증가하여 선급(船級, classification) 규격 상 제한하고 있는 최대 100 mm까지 설계/적용되고 있다. 적용 강재의 두께 증가는 선체의 무게를 증가시키며, 이는 선박의 연료 효율 및 속도 저하에 영향을 줌으로써 최종적으로 운송효율에 악영향을 줄 수 있다. 이에 따라, 기존의 460MPa급 취성파괴정지특성 강재보다 높은 강도와 함께, 취성파괴정지특성을 유지하는 고강도 강재에 대한 검토가 진행 중이다.In order to secure the stability of container carriers, the use of Brittle Crack Arrest (BCA) steel has been made mandatory for contract ships since 2014, and maximum strength is required for container ships called hatch coaming. It is applied to the affected area. On the other hand, the recent trend of container ship construction is gradually increasing in size. Recently, 22,000TEU class large container ships are being built. At the same time, the thickness of the brittle fracture stopping property steel material applied to hatch coaming has also increased. It is designed/applied up to the limit of 100 mm. An increase in the thickness of the applied steel increases the weight of the hull, which may adversely affect the transport efficiency by affecting the fuel efficiency and speed reduction of the ship. Accordingly, studies are underway on high-strength steels that maintain brittle fracture stopping characteristics with higher strength than the existing 460 MPa grade brittle fracture stopping characteristics.

강의 제조 공정 중 슬라브 재가열 온도(SRT, slab reheating temperature)가 증가 할 수록 초기 오스테나이트 결정립(PAGS, prior austenite grain size) 크기가 증가하여 취성균열정지특성을 확보하는 데 어려움을 준다. 또한 니오븀Nb), 티타늄(Ti) 등의 석출형 합금 원소를 첨가하여 미세 석출물에 의해 결정립 성장이 억제되는 현상이 나타나는데, 이를 석출물의 양과 크기의 함수로 결정되는 석출물에 의한 결정립 성장 억제력(pinning force)이라 하며, 이를 효과적으로 적용하기 위해 슬라브 재가열 온도 관리가 중요하게 작용한다.As the slab reheating temperature (SRT) increases during the steel manufacturing process, the size of the prior austenite grain size (PAGS) increases, making it difficult to secure brittle crack stopping properties. In addition, by adding precipitation-type alloying elements such as niobium (Nb) and titanium (Ti), there is a phenomenon in which grain growth is suppressed by fine precipitates. ), and in order to effectively apply it, the slab reheating temperature management is important.

한국특허공개공보 제2014-0098903호Korean Patent Publication No. 2014-0098903

본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 취성균열정지특성 강재의 제조방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the technical idea of the present invention is to provide a method of manufacturing a brittle crack stop characteristic steel.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.However, these tasks are exemplary, and the technical spirit of the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 관점에 의하면, 취성균열정지특성 강재의 제조방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a brittle crack stopping property steel.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 취성균열정지특성 강재의 제조방법은, 강재를 재가열하는 단계; 상기 재가열된 강재를 열간압연하는 단계; 및 상기 열간압연된 강재를 냉각하는 단계;를 포함하고, 상기 강재를 재가열하는 단계는, 상기 강재를 925℃ ~ 975℃의 제1 가열온도에서 가열하는 단계; 상기 강재를 1070℃ ~ 1120℃의 제2 가열온도에서 가열하는 단계; 및 상기 강재를 1100℃ ~ 1150℃의 제3 가열온도에서 가열하는 단계;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method for manufacturing a brittle crack stop characteristic steel, reheating the steel; hot rolling the reheated steel material; And cooling the hot-rolled steel material; including, the step of reheating the steel, heating the steel material at a first heating temperature of 925 ℃ ~ 975 ℃; heating the steel at a second heating temperature of 1070°C to 1120°C; and heating the steel material at a third heating temperature of 1100°C to 1150°C.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제3 가열온도에서 가열하는 단계를 수행한 후에, 상기 강재를 1050℃ ~ 1100℃의 추출온도에서 상기 재가열하는 단계를 종료할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, after performing the step of heating at the third heating temperature, the step of re-heating the steel at an extraction temperature of 1050 ° C. to 1100 ° C. may end.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 열간압연하는 단계는, 상기 재가열된 강재를 오스테나이트 재결정 영역에서 1차 압연하는 단계; 및 상기 1차 압연된 강재를 오스테나이트 미재결정 영역에서 680℃ ~ 720℃의 압연종료온도로 2차 압연하는 단계;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of hot rolling may include: performing primary rolling of the reheated steel in an austenite recrystallization region; and secondary rolling the first rolled steel at a rolling end temperature of 680° C. to 720° C. in an austenite non-recrystallized region.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 냉각하는 단계는, 상기 열간압연된 강재를 4℃/초 ~ 20℃/초의 냉각속도로 250℃ ~ 400℃의 냉각 종료온도까지 냉각할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the cooling step, the hot-rolled steel may be cooled to a cooling end temperature of 250° C. to 400° C. at a cooling rate of 4° C./sec to 20° C./sec.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 강재는, 중량%로, 탄소(C): 0.055% ~ 0.085%, 실리콘(Si): 0.10% ~ 0.20%, 망간(Mn): 1.75% ~ 1.95%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.012%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.002%, 가용성 알루미늄(S_Al): 0.015% ~ 0.050%, 구리(Cu): 0.25% ~ 0.35%, 니오븀(Nb): 0.025% ~ 0.035%, 니켈(Ni): 0.65% ~ 0.75%, 몰리브덴(Mo): 0.03% ~ 0.07%, 티타늄(Ti): 0.008% ~ 0.018%, 및 잔부는 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the steel is, by weight, carbon (C): 0.055% to 0.085%, silicon (Si): 0.10% to 0.20%, manganese (Mn): 1.75% to 1.95%, Phosphorus (P): >0% to 0.012%, Sulfur (S): >0% to 0.002%, Soluble Aluminum (S_Al): 0.015% to 0.050%, Copper (Cu): 0.25% to 0.35%, Niobium (Nb) ): 0.025% to 0.035%, nickel (Ni): 0.65% to 0.75%, molybdenum (Mo): 0.03% to 0.07%, titanium (Ti): 0.008% to 0.018%, and the balance is iron (Fe) and unavoidable It may contain impurities.

본 발명의 기술적 사상에 의할 경우, 취성균열정지특성 강재는 재가열 시 최고 온도를 감소시키는 제어를 통하여 초기 오스테나이트 결정립의 형성과 성장을 억제하여, 우수한 취성균열정지특성을 가질 수 있다. 특히, 재가열로 내의 최대 온도를 1150℃ 이하로 제어함으로써, 강재 내에 초기 오스테나이트 결정립을 미세하게 형성시키고, 이에 따라 강재의 표면조직의 저온인성을 증가시킬 수 있다. 이러한 저온인성증가 특성에 따라 컨테이너선의 최대 하중을 지지하는 부분에 적용되는 강재로서 사용될 수 있다. 상기 강재는 최근의 컨테이너선 대형화에 대응하여 적용 강재의 두께를 감소시키며 강재에 발생될 수 있는 균열의 전파를 정지시킬 수 있는 특성을 가짐으로써 선박의 안전성을 향상시킬 수 있다. 또한, 표면조직의 인성을 확보함으로써, NRL과 같은 소형취성파괴시험의 대형취성파괴시험과의 정합성을 확보할 수 있다. According to the technical idea of the present invention, the brittle crack stopping property steel material can have excellent brittle crack stopping properties by suppressing the formation and growth of initial austenite grains through control of reducing the maximum temperature during reheating. In particular, by controlling the maximum temperature in the reheating furnace to 1150° C. or less, the initial austenite grains are finely formed in the steel, and thus, the low-temperature toughness of the surface structure of the steel can be increased. According to this low-temperature toughness increase characteristic, it can be used as a steel material applied to the part supporting the maximum load of the container ship. The steel material reduces the thickness of the applied steel material in response to the recent enlargement of the container ship and can improve the safety of the ship by having the property to stop the propagation of cracks that may occur in the steel material. In addition, by securing the toughness of the surface texture, it is possible to secure the compatibility of small brittle fracture tests such as NRL with large brittle fracture tests.

상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The above-described effects of the present invention have been described by way of example, and the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 취성균열정지특성 강재의 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 취성균열정지특성 강재의 제조방법에서 강재를 재가열하는 단계를 수행하는 열처리 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도 3는 본 발명의 일실시예에 따른 취성균열정지특성 강재의 제조방법에서 강재를 재가열하는 단계에서의 온도를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 취성균열정지특성 강재의 제조방법을 이용하여 형성한 강재의 실시예와 비교예의 미세조직을 나타낸 주사전자현미경 사진들이다.
1 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a brittle crack stopping property steel material according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 schematically shows a heat treatment system for performing the step of reheating the steel in the manufacturing method of the brittle crack stop characteristic steel material according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a graph showing the temperature in the step of reheating the steel in the manufacturing method of the brittle crack stop characteristic steel material according to an embodiment of the present invention.
4 is a scanning electron microscope photograph showing the microstructure of an Example and a Comparative Example of a steel material formed by using the method for manufacturing a brittle crack stopping property steel material according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the technical idea of the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, The scope of the technical idea is not limited to the following examples. Rather, these embodiments are provided so as to more fully and complete the present disclosure, and to fully convey the technical spirit of the present invention to those skilled in the art. In this specification, the same reference numerals refer to the same elements throughout. Furthermore, various elements and regions in the drawings are schematically drawn. Accordingly, the technical spirit of the present invention is not limited by the relative size or spacing drawn in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 취성균열정지특성 강재의 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a brittle crack stop characteristic steel material according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 취성균열정지특성 강재의 제조방법은, 강재를 재가열하는 단계(S10), 상기 재가열된 강재를 열간압연하는 단계(S20), 상기 압연된 강재를 냉각하는 단계(S30)를 포함한다.Referring to Figure 1, the method of manufacturing a brittle crack stop characteristic steel material according to the present invention, reheating the steel material (S10), hot rolling the reheated steel material (S20), cooling the rolled steel material (S30).

이하, 본 발명의 취성균열정지특성 강재의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the brittle crack stopping characteristic steel of the present invention will be described in detail for each step.

재가열 단계(S10)Reheating step (S10)

일반적으로 강의 정련공정은 전로에서 1차 정련한 다음, 전로의 용강을 래들로 출강하여 2차 정련하는 노외정련으로 구성되는데, 용접구조용 강재와 같은 후물재는 노외정련 다음에 탈가스처리(RH 공정)를 행한다. 보통 탈산은 1차 정련과 2 차 정련 사이에서 이루어진다. 상기와 같이 정련처리한 용강을 연속주조하여 슬라브(Slab)와 같은 강재를 형성한다.In general, the steel refining process consists of out-of-furnace refining in which primary refining is performed in a converter, followed by secondary refining by tapping the molten steel of the converter with a ladle. do Usually, deoxidation takes place between primary and secondary refining. The molten steel refined as described above is continuously cast to form a steel material such as a slab.

상기 강재를 재가열하는 단계는, 상기 강재를 925℃ ~ 975℃의 제1 가열온도에서 가열하는 단계; 상기 강재를 1070℃ ~ 1120℃의 제2 가열온도에서 가열하는 단계; 및 상기 강재를 1100℃ ~ 1150℃의 제3 가열온도에서 가열하는 단계; 를 포함할 수 있다.Reheating the steel material, heating the steel material at a first heating temperature of 925 ℃ ~ 975 ℃; heating the steel at a second heating temperature of 1070°C to 1120°C; and heating the steel at a third heating temperature of 1100° C. to 1150° C.; may include

또한, 상기 제3 가열온도에서 가열하는 단계를 수행한 후에, 상기 강재를 1050℃ ~ 1100℃의 추출온도에서 상기 재가열하는 단계를 종료할 수 있다.In addition, after performing the step of heating at the third heating temperature, the step of re-heating the steel at an extraction temperature of 1050 ℃ ~ 1100 ℃ can end.

이러한 재가열을 통해, 주조 시 편석된 성분의 재고용 및 석출물의 재고용이 발생할 수 있다. 초기 슬라브 재가열 온도(SRT)는 최종 결정립의 크기에 영향을 미치는 PAGS(Prior Austenite Grain size)에 결정적인 역할을 하며 초기 재가열 온도가 증가함에 따라 PAGS는 증가한다. 석출물의 고용, 오스테나이트 결정립의 조대화, 탈산 현상 등의 고려하여 재가열 온도를 결정할 수 있다.Through such reheating, re-dissolution of segregated components during casting and re-dissolution of precipitates may occur. The initial slab reheating temperature (SRT) plays a decisive role in PAGS (Prior Austenite Grain size), which affects the size of final grains, and PAGS increases as the initial reheating temperature increases. The reheating temperature can be determined in consideration of solid solution of precipitates, coarsening of austenite grains, and deoxidation.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 취성균열정지특성 강재의 제조방법에서 강재를 재가열하는 단계를 수행하는 열처리 시스템을 개략적으로 나타낸다.Figure 2 schematically shows a heat treatment system for performing the step of reheating the steel in the manufacturing method of the brittle crack stop characteristic steel material according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 열처리 시스템은 예열대(10), 제1 가열대(20), 제2 가열대(30), 제3 가열대(40), 및 균열대(50)를 포함한다. 제1 가열대(20), 제2 가열대(30), 제3 가열대(40)는 히터(H)을 포함할 수 있다. 또한, 예열대(10)에도 히터(미도시)가 구비될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the heat treatment system includes a preheating zone 10 , a first heating zone 20 , a second heating zone 30 , a third heating zone 40 , and a crack zone 50 . The first heating zone 20 , the second heating zone 30 , and the third heating zone 40 may include a heater H. Also, a heater (not shown) may be provided in the preheating table 10 .

강재(M)는 이송되면서 상기 열처리 시스템에서 재가열된다. 구체적으로, 강재(M)는 예열대(10)에서 300℃ ~ 400℃로 예열된다. 이어서, 강재(M)는 제1 가열대(20)에서 925℃ ~ 975℃의 제1 가열온도로 가열되고, 제2 가열대(30)에서 1070℃ ~ 1120℃의 제2 가열온도로 가열되고, 제3 가열대(40)에서 1100℃ ~ 1150℃의 제3 가열온도로 가열된다. 이어서, 강재(M)는 균열대(50)에서 냉각되어 1050℃ ~ 1100℃의 추출온도에서 상기 열처리 시스템에서 추출된다.The steel M is reheated in the heat treatment system while being transported. Specifically, the steel (M) is preheated to 300 ℃ ~ 400 ℃ in the preheating table (10). Then, the steel (M) is heated to a first heating temperature of 925 ℃ ~ 975 ℃ in the first heating zone 20, heated to a second heating temperature of 1070 ℃ ~ 1120 ℃ in the second heating zone 30, the second 3 It is heated to a third heating temperature of 1100 ℃ ~ 1150 ℃ in the heating zone (40). Then, the steel (M) is cooled in the crack zone 50 is extracted from the heat treatment system at an extraction temperature of 1050 ℃ ~ 1100 ℃.

열간압연 단계(S20)Hot rolling step (S20)

상기 재가열된 강재를 열간압연하는 단계(S20)를 수행한다. 상기 열간압연은 하기와 같이 두 단계로 수행될 수 있다.A step (S20) of hot rolling the reheated steel material is performed. The hot rolling may be performed in two steps as follows.

1차 압연 단계에서는 재가열된 강재를 오스테나이트 재결정 영역에서 1차 압연한다. 이때, 강재 중심부까지 압연에 의한 압하력의 영향이 도달하게 하기 위하여 패스 수를 5회 ~ 10회로 하여 강압하 압연이 이루어지게 한다. 또한, 약 1.2 m/초 ~ 1.5 m/초 정도의 저속 압연을 적용하여 패스당 압하율을 극대화시킨다. 압연이 진행되어 강재의 두께가 점차 감소할수록 그 다음 패스의 압하량을 점차 증가시켜 중심부에 압하력이 전달될 수 있도록 할 수 있다.In the primary rolling step, the reheated steel is primary rolled in the austenite recrystallization region. At this time, the number of passes is 5 to 10 times in order to reach the influence of the rolling force by rolling to the center of the steel, so that the reduction rolling is performed. In addition, by applying low-speed rolling of about 1.2 m/sec to 1.5 m/sec, the reduction ratio per pass is maximized. As the rolling progresses and the thickness of the steel gradually decreases, the rolling reduction of the next pass may be gradually increased so that the rolling force can be transmitted to the center.

2차 압연 단계에서는 상기 1차 압연된 강재를 오스테나이트 미재결정 영역에서 680℃ ~ 720℃의 압연종료온도(FRT)로 2차 압연한다. 상기 2차 압연종료 온도가 680℃ 미만인 경우, 이상역 압연에 의해 혼립 조직이 발생하여 강재 물성을 저하시킬 수 있다. 또한, 2차 압연 종료 온도가 720℃를 초과하는 경우, 강재의 강도 등이 불충분할 수 있다.In the secondary rolling step, the primary rolled steel is secondary rolled at a rolling termination temperature (FRT) of 680° C. to 720° C. in an austenite non-recrystallized region. When the secondary rolling end temperature is less than 680 ° C., a mixed grain structure may be generated by the abnormal rolling, thereby reducing the physical properties of the steel. In addition, when the secondary rolling end temperature exceeds 720 °C, the strength of the steel and the like may be insufficient.

냉각 단계(S30)Cooling step (S30)

상기 열간압연된 강재를 냉각하는 단계(S30)를 수행한다. 상기 냉각 단계(S30)에서는 상기 열간압연된 강재를 680℃ ~ 720℃의 냉각 개시온도(SCT)로부터 4℃/초 ~ 20℃/초의 평균 냉각속도로 250℃ ~ 400℃의 냉각 종료온도(FCT)까지 냉각한다.A step (S30) of cooling the hot-rolled steel is performed. In the cooling step (S30), the hot-rolled steel is cooled from a cooling start temperature (SCT) of 680°C to 720°C at an average cooling rate of 4°C/sec to 20°C/sec at a cooling end temperature of 250°C to 400°C (FCT) ) to cool.

상기 평균 냉각속도가 20℃/초를 초과하는 경우에는, 강도 확보에는 유리하나, 두께 방향 재질 편차를 가져오며 취성파괴 저항력이 저하될 수 있다.When the average cooling rate exceeds 20° C./sec, it is advantageous to secure strength, but may cause material deviation in the thickness direction and decrease resistance to brittle fracture.

상기 냉각 종료 온도가 250℃ 미만인 경우에는, 저온변태조직이 다량 형성되어 취성파괴 저항력이 저하되는 문제점이 있다. 상기 냉각 종료 온도가 400℃를 초과할 경우 조대한 미세조직의 형성 등으로 인하여 강도가 불충분해지는 문제가 있다.If the cooling end temperature is less than 250 ℃, there is a problem in that a large amount of low-temperature transformation structure is formed, brittle fracture resistance is lowered. When the cooling end temperature exceeds 400° C., there is a problem in that the strength is insufficient due to the formation of a coarse microstructure.

상기 강재는, 중량%로, 탄소(C): 0.055% ~ 0.085%, 실리콘(Si): 0.10% ~ 0.20%, 망간(Mn): 1.75% ~ 1.95%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.012%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.002%, 가용성 알루미늄(S_Al): 0.015% ~ 0.050%, 구리(Cu): 0.25% ~ 0.35%, 니오븀(Nb): 0.025% ~ 0.035%, 니켈(Ni): 0.65% ~ 0.75%, 몰리브덴(Mo): 0.03% ~ 0.07%, 티타늄(Ti): 0.008% ~ 0.018%, 및 잔부는 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.The steel is, in weight%, carbon (C): 0.055% to 0.085%, silicon (Si): 0.10% to 0.20%, manganese (Mn): 1.75% to 1.95%, phosphorus (P): more than 0% 0.012%, Sulfur (S): >0% to 0.002%, Soluble Aluminum (S_Al): 0.015% to 0.050%, Copper (Cu): 0.25% to 0.35%, Niobium (Nb): 0.025% to 0.035%, Nickel (Ni): 0.65% to 0.75%, molybdenum (Mo): 0.03% to 0.07%, titanium (Ti): 0.008% to 0.018%, and the balance may include iron (Fe) and unavoidable impurities.

이하, 본 발명에 따른 취성균열정지특성 강재에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다. 이때, 성분 원소의 함유량은 모두 중량%를 의미한다.Hereinafter, the role and content of each component included in the brittle crack arresting steel material according to the present invention will be described as follows. In this case, the content of the component elements all mean wt%.

탄소(C)carbon (C)

탄소는 강재 전체 중량의 0.055% ~ 0.085%로 첨가될 수 있다. 탄소는 강재의 강도를 확보하기 위해 첨가된다. 탄소의 함량이 0.55% 미만인 경우에는, 강재의 강도가 불충분할 수 있고, 반대로, 탄소의 함량이 0.085%를 초과하는 경우에는, 강재의 저온 충격인성 및 용접성이 저하되는 문제가 있다Carbon may be added in an amount of 0.055% to 0.085% of the total weight of the steel. Carbon is added to ensure the strength of the steel. When the carbon content is less than 0.55%, the strength of the steel may be insufficient, and conversely, when the carbon content exceeds 0.085%, there is a problem in that the low-temperature impact toughness and weldability of the steel material are lowered.

실리콘(Si)Silicon (Si)

실리콘은 강재 전체 중량의 0.10% ~ 0.20%로 첨가될 수 있다. 실리콘은 제강공정에서 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가된다. 또한 실리콘은 고용 강화 원소로서, 강재의 강도 향상에 기여하고 연성의 개선에 유효한 원소이다. 실리콘의 함량이 0.10% 미만인 경우에는, 상술한 효과가 미미할 수 있다. 실리콘의 함량이 0.20%를 초과하는 경우에는, 강재 표면에 산화물을 다량 형성하여 강재의 도금특성을 저해하고 용접성을 저하시킬 수 있다.Silicon may be added in 0.10% to 0.20% of the total weight of the steel. Silicon is added as a deoxidizer to remove oxygen in steel in the steelmaking process. In addition, as a solid solution strengthening element, silicon is an element effective in improving the strength of steel and improving ductility. When the content of silicon is less than 0.10%, the above-described effect may be insignificant. When the content of silicon exceeds 0.20%, a large amount of oxide may be formed on the surface of the steel to impair the plating properties of the steel and reduce weldability.

망간(Mn)Manganese (Mn)

망간은 강재 전체 중량의 1.75% ~ 1.95%로 첨가될 수 있다. 망간은 오스테나이트 안정화 원소로서, 강의 강도 및 인성을 증가시키고 강의 소입성을 증가시킨다. 망간의 함량이 1.75% 미만인 경우에는, 강도 확보에 어려움이 있을 수 있다. 망간의 함량이 1.95%를 초과하는 경우에는, 강도는 증가하나 편석이 발생하여 조직 불균일을 발생시킬 수 있고 저온충격인성을 저하시키는 문제점이 있다. 강의 취성균열정지특성 향상을 위해서는 탄소, 실리콘 등의 원소의 함량을 감소시켜 강의 인성을 향상시킬 필요가 있으나, 후물재의 강도 확보를 위하여 망간을 일정량 이상 첨가한다. 그 결과, 취성균열정지특성이 우수한 강재를 확보할 수 있다.Manganese may be added in 1.75% to 1.95% of the total weight of the steel. Manganese is an austenite stabilizing element, which increases the strength and toughness of steel and increases the hardenability of steel. When the manganese content is less than 1.75%, it may be difficult to secure strength. When the manganese content exceeds 1.95%, the strength is increased, but segregation may occur, which may cause tissue non-uniformity, and there is a problem of lowering the low-temperature impact toughness. In order to improve the brittle crack stopping properties of steel, it is necessary to improve the toughness of the steel by reducing the content of elements such as carbon and silicon. As a result, it is possible to secure a steel material excellent in brittle crack stopping properties.

인(P)Phosphorus (P)

인은 강재 전체 중량의 0% 초과 ~ 0.012%로 첨가될 수 있다. 인은 강재의 강도 향상에 일부 기여하나, 저온 충격인성을 저하시키는 대표적인 원소로서 그 함량이 낮으면 낮을수록 좋다. 다만, 인의 함량이 강재 전체 중량의 0.012%를 미만으로 극소화하기에는 강재 제조 비용이 크게 상승하므로, 본 발명에서는 인의 함량을 강재 전체 중량의 0.012% 이하로 제한한다.Phosphorus may be added in an amount greater than 0% to 0.012% of the total weight of the steel. Phosphorus partially contributes to the improvement of the strength of steel, but as a representative element that reduces low-temperature impact toughness, the lower the content, the better. However, in order to minimize the phosphorus content to less than 0.012% of the total weight of the steel, the manufacturing cost of the steel increases significantly. In the present invention, the phosphorus content is limited to 0.012% or less of the total weight of the steel.

황(S)Sulfur (S)

황은 강재 전체 중량의 0% 초과 ~ 0.002%로 첨가될 수 있다. 황은 상기 인과 함께 강의 제조 시 불가피하게 함유되는 원소로서, 유화물계 개재물(MnS)을 형성하여 저온충격인성을 저하시킨다. 다만, 황의 함량을 0.002% 미만으로 하기는 현실적으로 어려우므로, 본 발명에서는 황의 함량을 강재 전체 중량의 0.002% 이하로 제한한다.Sulfur may be added in an amount greater than 0% to 0.002% of the total weight of the steel. Sulfur is an element that is unavoidably contained in the manufacture of steel together with the phosphorus, and forms emulsion-based inclusions (MnS) to reduce low-temperature impact toughness. However, since it is practically difficult to make the sulfur content less than 0.002%, in the present invention, the sulfur content is limited to 0.002% or less of the total weight of the steel.

가용성 알루미늄(S_Al)Soluble Aluminum (S_Al)

가용성 알루미늄은 강재 전체 중량의 0.015% ~ 0.050%로 첨가될 수 있다. 가용성 알루미늄은 탈산제로 주로 사용하는 원소로서, 페라이트를 청정화하여 연신율을 향상시키며 오스테나이트 내 탄소 농화량을 증진하여 오스테나이트를 안정화시키는데 기여한다. 가용성 알루미늄의 함량이 0.015% 미만인 경우에는, 그 첨가 효과가 불충분하다. 가용성 알루미늄의 함량이 0.050%를 초과하는 경우에는, 취성파괴 저항력이 저하되는 문제점이 있다.Soluble aluminum may be added in 0.015% to 0.050% of the total weight of the steel. Soluble aluminum is an element mainly used as a deoxidizer. It purifies ferrite to improve elongation, and it contributes to stabilizing austenite by increasing carbon concentration in austenite. When the content of soluble aluminum is less than 0.015%, the effect of the addition is insufficient. When the content of soluble aluminum exceeds 0.050%, there is a problem in that the resistance to brittle fracture is lowered.

구리(Cu)Copper (Cu)

구리는 강재 전체 중량의 0.25% ~ 0.35%로 첨가될 수 있다. 구리는 강도 상승 및 인성 개선에 유효한 원소이다. 구리의 함량이 0.25% 미만인 경우에는, 그 첨가 효과가 불충분하다. 구리의 함량이 0.35%를 초과하는 경우에는, 표면결함을 유발할 수 있다.Copper may be added in 0.25% to 0.35% of the total weight of the steel. Copper is an effective element for increasing strength and improving toughness. When the content of copper is less than 0.25%, the effect of the addition is insufficient. If the content of copper exceeds 0.35%, it may cause surface defects.

니오븀(Nb)Niobium (Nb)

니오븀은 강재 전체 중량의 0.025% ~ 0.035%로 첨가될 수 있다. 니오븀은 강재의 강도에 큰 영향을 주는 원소 중의 하나로서, 탄소, 질소 등과 결합하여 탄화물 또는 질화물을 형성한다. 이는 압연시 결정립 성장을 억제하여 결정립을 미세화시키므로 강도와 저온인성을 향상시킨다. 또한, 니오븀은 재가열 온도를 높여 압연 중 미재결정 영역에서의 압하량을 증가시켜 결정립 미세화로 강의 강도 및 충격인성 향상효과가 있다. 니오븀의 함량이 0.025% 미만인 경우에는, 그 첨가 효과가 불충분하다. 니오븀의 함량이 0.035%를 초과할 경우에는, 강재의 용접성을 저하하며, CTOD 특성을 저하시킬 위험이 있다.Niobium may be added in an amount of 0.025% to 0.035% of the total weight of the steel. Niobium is one of the elements that greatly affects the strength of steel, and forms carbides or nitrides by combining with carbon and nitrogen. This suppresses grain growth during rolling and refines grains, thereby improving strength and low-temperature toughness. In addition, niobium increases the reheating temperature to increase the rolling reduction in the non-recrystallized region during rolling, thereby improving the strength and impact toughness of steel through grain refinement. When the content of niobium is less than 0.025%, the effect of its addition is insufficient. When the content of niobium exceeds 0.035%, the weldability of the steel is deteriorated, and there is a risk of lowering the CTOD characteristics.

니켈(Ni)Nickel (Ni)

니켈은 강재 전체 중량의 0.65% ~ 0.75%로 첨가될 수 있다. 니켈은 결정립을 미세화하고 오스테나이트 및 페라이트에 고용되어 기지를 강화시킨다. 특히 니켈은 저온인성을 향상시키는데 효과적인 원소이다. 니켈의 함량이 0.65% 미만인 경우에는, 그 첨가 효과가 불충분하다. 니켈의 함량이 0.75%를 초과하는 경우에는, 적열취성을 유발하는 문제점이 나타날 수 있다.Nickel may be added in 0.65% to 0.75% of the total weight of the steel. Nickel refines grains and is dissolved in austenite and ferrite to strengthen the matrix. In particular, nickel is an effective element for improving low-temperature toughness. When the content of nickel is less than 0.65%, the effect of the addition is insufficient. When the content of nickel exceeds 0.75%, there may be a problem causing red hot brittleness.

몰리브덴(Mo)Molybdenum (Mo)

몰리브덴은 강재 전체 중량의 0.03% ~ 0.07%로 첨가될 수 있다. 몰리브덴은 강의 강도를 향상시키는데 유용한 원소이다. 몰리브덴의 함량이 0.03% 미만인 경우에는, 강도 향상 효과가 미미하다. 몰리브덴의 함량이 0.07%를 초과하는 경우에는, 후물재 중심부에 조대한 베이나이트와 도상 마르텐사이트(MA)조직을 형성하여 DWTT특성을 저하시킬 수 있다. 다만, 몰리브덴은 고가의 원소이고 그 함량이 높아지면 용접성이 저하되므로, 그 상한을 0.07%로 한정하는 것이 바람직하다.Molybdenum may be added in an amount of 0.03% to 0.07% of the total weight of the steel. Molybdenum is a useful element for improving the strength of steel. When the content of molybdenum is less than 0.03%, the effect of improving the strength is insignificant. When the content of molybdenum exceeds 0.07%, coarse bainite and island martensite (MA) structures may be formed in the center of the thick material to deteriorate the DWTT characteristics. However, since molybdenum is an expensive element and weldability decreases when its content is increased, it is preferable to limit the upper limit to 0.07%.

티타늄(Ti)Titanium (Ti)

티타늄은 강재 전체 중량의 0.008% ~ 0.018%로 첨가될 수 있다. 티타늄은 고온안정성이 높은 Ti(C, N) 석출물을 생성시켜, 용접 시 오스테나이트 결정립 성장을 방해하여 용접부의 조직을 미세화시킴으로써 강의 인성 및 강도를 향상시키는 효과를 갖는다. 티타늄의 함량이 0.008% 미만인 경우에는, 그 효과가 미미하다. 티타늄의 함량이 0.018%를 초과하는 경우에는, 조대한 석출물을 생성시킴으로써 강의 저온충격 특성을 저하시키며, 더 이상의 첨가효과 없이 제조 비용을 상승시키는 문제가 있다.Titanium may be added in an amount of 0.008% to 0.018% of the total weight of the steel. Titanium produces Ti(C, N) precipitates with high high-temperature stability, thereby preventing austenite grain growth during welding and refining the structure of the welded portion, thereby improving the toughness and strength of steel. If the content of titanium is less than 0.008%, the effect is insignificant. When the content of titanium exceeds 0.018%, there is a problem in that the low-temperature impact properties of the steel are lowered by generating coarse precipitates, and the manufacturing cost is increased without any further effect of addition.

본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배재할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 언급하지는 않는다.The remaining component of the present invention is iron (Fe). However, since unintended impurities from raw materials or the surrounding environment may inevitably be mixed in the normal manufacturing process, they cannot be excluded. Since these impurities are known to anyone skilled in the ordinary manufacturing process, all details are not specifically mentioned.

실시예Example

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하나, 이는 본 발명의 바람직한 실시예일뿐 본 발명의 범위가 이러한 실시예의 기재범위에 의하여 제한되는 것은 아니다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through Examples, but these are only preferred embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the scope of the description of these Examples. Content not described here will be omitted because it can be technically inferred sufficiently by a person skilled in the art.

표 1에 기재된 조성을 갖는 강 슬라브를 제조하였다. 여기에서, 실시예와 비교예는 동일한 조성을 가지는 강 슬라브를 이용하였다.Steel slabs having the compositions shown in Table 1 were prepared. Here, in Examples and Comparative Examples, steel slabs having the same composition were used.

성분ingredient CC SiSi MnMn PP SS S_AlS_Al 함량(%)content(%) 0.0620.062 0.150.15 1.771.77 0.00660.0066 0.0020.002 0.0270.027 성분ingredient CuCu NbNb NiNi MoMo TiTi 함량(%)content(%) 0.290.29 0.0270.027 0.700.70 0.050.05 0.0110.011

이어서, 상기 강 슬라브를 표 2의 재가열 온도로 재가열하였다. Then, the steel slab was reheated to the reheating temperature in Table 2.

구분
division
재가열 온도reheat temperature
제1 가열온도
(℃)
first heating temperature
(℃)
제2 가열온도
(℃)
second heating temperature
(℃)
제3 가열온도
(℃)
third heating temperature
(℃)
추출온도
(℃)
extraction temperature
(℃)
실시예Example 951951 11031103 11331133 10741074 비교예comparative example 983983 11061106 12121212 10891089

도 3는 본 발명의 일실시예에 따른 취성균열정지특성 강재의 제조방법에서 강재를 재가열하는 단계에서의 온도를 나타내는 그래프이다.Figure 3 is a graph showing the temperature in the step of reheating the steel in the manufacturing method of the brittle crack stop characteristic steel material according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 표 2를 참조하면, 비교예에 비하여 실시예는 제3 가열대의 가열온도를 약 80℃ 낮은 온도로 설정하여 재가열을 수행하였다. 또한, 제1 가열대의 온도 편차는 ±50℃이었고, 제2 가열대는 ±70℃이었고, 제3 가열대는 ±150℃이었고, 균열대에서의 추출온도는 ±55℃로 나타났다.Referring to FIG. 3 and Table 2, compared to the Comparative Example, the Example was reheated by setting the heating temperature of the third heating zone to a lower temperature of about 80°C. In addition, the temperature deviation of the first heating zone was ±50°C, the second heating zone was ±70°C, the third heating zone was ±150°C, and the extraction temperature at the cracking zone was ±55°C.

이어서, 재가열된 상기 강 슬라브를 표 3의 공정 조건으로 강판을 제조하였다. Then, the reheated steel slab was prepared as a steel plate under the process conditions of Table 3.

구분division 압연법rolling method 압연종료온도
(℃)
Rolling end temperature
(℃)
냉각개시온도
(℃)
Cooling start temperature
(℃)
냉각종료온도
(℃)
Cooling end temperature
(℃)
냉각속도
(℃/초)
cooling rate
(℃/sec)
실시예Example TMCPTMCP 720720 700700 400400 44 비교예comparative example TMCPTMCP 720720 700700 400400 44

표 2 및 표 3을 참조하면, 비교예와 실시예는 재가열 온도 조건이 상이하며, 특히 제3 가열온도가 상이하였다. 이후의 열간압연과 냉각은 동일한 조건으로 수행하였다. 여기에서, 제1 가열온도, 제2 가열온도, 및 제3 가열온도는 강재의 재가열을 수행하는 가열로의 가열 영역의 온도를 의미할 수 있다.Referring to Tables 2 and 3, Comparative Examples and Examples have different reheating temperature conditions, and in particular, different third heating temperatures. Subsequent hot rolling and cooling were performed under the same conditions. Here, the first heating temperature, the second heating temperature, and the third heating temperature may mean the temperature of the heating region of the heating furnace for reheating the steel.

제조된 강재의 실시예에 대해 기계적 물성을 측정하기 위한 인장시험을 실시하였다. 상기 냉각 단계 후에, 상기 강재는 460 MPa ~ 550 MPa 의 항복강도(YP)와 580 MPa ~ 660 MPa의 인장강도(TS), 및 20% ~ 25%의 연신율을 가졌다.A tensile test for measuring mechanical properties was performed on the examples of the manufactured steel materials. After the cooling step, the steel material had a yield strength (YP) of 460 MPa to 550 MPa, a tensile strength (TS) of 580 MPa to 660 MPa, and an elongation of 20% to 25%.

또한, 상기 실시예와 비교예의 NDTT(Nil-ductility transition temperature) 특성을 알아보기 위하여, -70℃에서 NRL(Naval Research Laboratory) 시험을 실시하였다.In addition, in order to examine the Nil-ductility transition temperature (NDTT) characteristics of the Examples and Comparative Examples, a Naval Research Laboratory (NRL) test was performed at -70°C.

참고로, 강재의 취성파괴정지특성을 확인하기 위해 ESSO 시험이나 CAT 시험 등과 같은 대형 취성파괴시험을 수행하거나, 또는 NRL 시험과 같은 소형 취성파괴시험을 수행할 수 있다. 최근에는, 양산 공급을 위해 대형 취성파괴시험을 대체할 수 있는 소형 취성파괴시험을 요구하고 있다. 다양한 소형 취성파괴시험 중에서 NRL 시험은 강재 표면 조직 및 물성의 영향을 지배적으로 받는 시험이다. 상기 NRL 시험은 강재에 돌기를 형성하고 상기 돌기가 형성된 면의 반대면에 충격하중을 인가하여, 상기 돌기의 파괴 여부를 관찰한다.For reference, large brittle fracture tests such as ESSO test or CAT test can be performed to confirm the brittle fracture stopping properties of steel, or small brittle fracture tests such as NRL test can be performed. Recently, a small brittle fracture test that can replace the large brittle fracture test is required for mass production supply. Among various small brittle fracture tests, the NRL test is the one that is predominantly affected by the surface texture and physical properties of steel. In the NRL test, a protrusion is formed on a steel material and an impact load is applied to the opposite surface of the surface on which the protrusion is formed, and whether the protrusion is destroyed or not is observed.

비교예의 경우에는, 10 개 셋트 모두 파괴된 반면, 실시예의 경우에는 10개 셋트 모두 파괴가 발생하지 않았다. 즉, 강재의 추출온도가 거의 유사한 경우에도, 제3 가열온도가 높은 비교예의 경우에는 파괴가 발생하였다. 강재를 재가열하면, 강재의 표면 온도가 내부의 온도에 비하여 더 높게 되고, 이에 따라 표면에서 초기 결정립 성장이 발생할 가능성이 높으며, 열간 압연을 종료한 후에는 표면과 내부의 결정립 크기의 차이가 발생할 수 있다. 상기 NRL 시험은 강재의 표면에 대하여 시험을 실시하는 방식이므로, 이러한 결정립 크기의 차이는 시험 결과에 영향을 크게 끼칠 수 있다.In the case of the comparative example, all ten sets were broken, whereas in the case of the example, all ten sets were not broken. That is, even when the extraction temperature of the steel is almost similar, in the case of the comparative example having a high third heating temperature, fracture occurred. When the steel material is reheated, the surface temperature of the steel material becomes higher than the internal temperature, and accordingly, there is a high possibility that initial grain growth occurs on the surface. have. Since the NRL test is a method of conducting a test on the surface of a steel material, such a difference in grain size may significantly affect the test result.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 취성균열정지특성 강재의 제조방법을 이용하여 형성한 강재의 실시예와 비교예의 미세조직을 나타낸 주사전자현미경 사진들이다.4 is a scanning electron microscope photograph showing the microstructure of an Example and Comparative Example of a steel material formed by using the method for manufacturing a brittle crack stopping property steel material according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 열간압연 전 초기 오스테나이트 결정립(PAGS), 열간압연 후 최종 미세 조직, 및 NRL 시험 후의 미세조직이 나타나 있다. 비교예의 경우에는 초기 오스테나이트 결정립이 90 μm 이상의 크기를 가지는 반면, 실시예의 경우에는 초기 오스테나이트 결정립이 50 μm 이하로 나타났다. 따라서, 비교예가 실시예에 비하여 약 1.8배 큰 초기 오스테나이트 결정립을 가짐을 알 수 있다. 또한, 비교예의 경우에는 상기 초기 오스테나이트 결정립의 크기가 불균일한 분포를 보이는 반면, 실시예의 경우에는 상기 초기 오스테나이트 결정립의 크기가 상대적으로 균일하게 분포하였다. 이는 비교예가 초기 오스테나이트 결정립의 성장이 더 용이하게 발생하여, 큰 결정립이 작은 결정립을 흡수하면서 성장되었기 때문으로 분석된다.Referring to FIG. 4 , the initial austenite grains (PAGS) before hot rolling, the final microstructure after hot rolling, and the microstructure after the NRL test are shown. In the case of the comparative example, the initial austenite grains had a size of 90 μm or more, whereas in the case of the Examples, the initial austenite grains were 50 μm or less. Therefore, it can be seen that the comparative example has initial austenite grains that are about 1.8 times larger than that of the example. In addition, in the case of the comparative example, the size of the initial austenite grains showed a non-uniform distribution, whereas in the case of the Example, the size of the initial austenite grains were relatively uniformly distributed. It is analyzed that the comparative example is because the growth of initial austenite grains occurs more easily, and large grains are grown while absorbing small grains.

이러한 초기 오스테나이트 결정립 분포는 열간압연 후 최종 미세 조직에도 차이들 발생시키게 되어, 비교예의 경우 열간압연 방향으로 길게 인장된 결정립이 많이 형성되었고, 상기 결정립의 크기도 불균일한 분포를 나타냈다. 이에 따라 NRL 시험 시 파괴가 유발되는 것으로 분석된다. 반면, 실시예는 열간압연 후에도 결정립이 미세하게 분포하고 있고, 압연 방향으로의 인장도 크지않게 나타났다. 이러한 미세조직에 의하여, 실시예의 경우에는 NRL 시험 시 파괴를 억제하는 것으로 분석된다.This initial austenite grain distribution causes differences in the final microstructure after hot rolling, and in the case of Comparative Example, many grains elongated in the hot rolling direction were formed, and the size of the grains was also non-uniform. Accordingly, it is analyzed that failure is induced during the NRL test. On the other hand, in the Example, the crystal grains were finely distributed even after hot rolling, and the tensile strength in the rolling direction was not large. By this microstructure, in the case of the example, it is analyzed that destruction is inhibited during the NRL test.

NRL 시험 후의 파단 표면에서의 미세조직을 검토하면, 파단된 비교예의 경우에는, 불규칙한 조직 크기 분포와 조대한 페라이트 및 저온 베이나이틱 페라이트 조직이 관찰되었다. 반면, 파단되지 않은 실시예의 경우에는, 상대적으로 미세한 조직 분포가 관찰되었다.When examining the microstructure on the fracture surface after the NRL test, in the case of the fractured comparative example, irregular structure size distribution and coarse ferrite and low-temperature bainitic ferrite structures were observed. On the other hand, in the case of the unbroken example, a relatively fine tissue distribution was observed.

즉, 비교예의 경우에는, 강재의 재가열 시 최고 가열온도가 높음에 따라, 초기 오스테나이트 결정립이 증가되고 표면 조직이 조대화되어, 열간압연 후 저온인성이 낮은 저온상이 형성될 가능성이 높은 것으로 분석된다.That is, in the case of the comparative example, as the maximum heating temperature is high during reheating of the steel, the initial austenite grains are increased and the surface structure is coarsened, and the low-temperature phase with low low-temperature toughness is highly likely to be formed after hot rolling. .

본 발명의 기술적 사상에 따른 취성균열정지특성 강재의 제조방법은, 재가열로 내의 최대 온도를 1150℃ 이하로 제어함으로써, 강재 내에 초기 오스테나이트 결정립을 미세하게 형성시키고, 이에 따라 강재의 표면조직의 저온인성을 증가시킬 수 있다.The method for manufacturing a steel material with brittle crack stopping properties according to the technical idea of the present invention, by controlling the maximum temperature in the reheating furnace to 1150 ° C. or less, microscopically forms initial austenite grains in the steel, and thus the low temperature of the surface structure of the steel It can increase toughness.

이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명의 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The technical spirit of the present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is the technical spirit of the present invention that various substitutions, modifications and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which this belongs.

Claims (5)

강재를 재가열하는 단계;
상기 재가열된 강재를 열간압연하는 단계; 및
상기 열간압연된 강재를 냉각하는 단계;를 포함하고,
상기 강재를 재가열하는 단계는,
상기 강재를 925℃ ~ 975℃의 제1 가열온도에서 가열하는 단계;
상기 강재를 1070℃ ~ 1120℃의 제2 가열온도에서 가열하는 단계; 및
상기 강재를 1100℃ ~ 1150℃의 제3 가열온도에서 가열하는 단계;를 포함하는,
취성균열정지특성 강재의 제조방법.
reheating the steel;
hot rolling the reheated steel material; and
Including; cooling the hot-rolled steel material;
The step of reheating the steel material,
heating the steel at a first heating temperature of 925° C. to 975° C.;
heating the steel at a second heating temperature of 1070°C to 1120°C; and
Including; heating the steel at a third heating temperature of 1100 ° C to 1150 ° C.
A method of manufacturing steel with brittle crack stopping properties.
제 1 항에 있어서,
상기 제3 가열온도에서 가열하는 단계를 수행한 후에,
상기 강재를 1050℃ ~ 1100℃의 추출온도에서 상기 재가열하는 단계를 종료하는,
취성균열정지특성 강재의 제조방법.
The method of claim 1,
After performing the step of heating at the third heating temperature,
Ending the step of reheating the steel at an extraction temperature of 1050 ℃ ~ 1100 ℃,
A method of manufacturing steel with brittle crack stopping properties.
제 1 항에 있어서,
상기 열간압연하는 단계는,
상기 재가열된 강재를 오스테나이트 재결정 영역에서 1차 압연하는 단계; 및
상기 1차 압연된 강재를 오스테나이트 미재결정 영역에서 680℃ ~ 720℃의 압연종료온도로 2차 압연하는 단계;를 포함하는,
취성균열정지특성 강재의 제조방법.
The method of claim 1,
The hot rolling step is,
first rolling the reheated steel in an austenite recrystallization region; and
Secondary rolling of the primary rolled steel at a rolling end temperature of 680 ° C to 720 ° C in an austenite non-recrystallized region; including,
A method of manufacturing steel with brittle crack stopping properties.
제 1 항에 있어서,
상기 냉각하는 단계는,
상기 열간압연된 강재를 4℃/초 ~ 20℃/초의 냉각속도로 250℃ ~ 400℃의 냉각 종료온도까지 냉각하는,
취성균열정지특성 강재의 제조방법.
The method of claim 1,
The cooling step is
Cooling the hot-rolled steel to a cooling end temperature of 250°C to 400°C at a cooling rate of 4°C/sec to 20°C/sec,
A method of manufacturing steel with brittle crack stopping properties.
제 1 항에 있어서,
상기 강재는, 중량%로, 탄소(C): 0.055% ~ 0.085%, 실리콘(Si): 0.10% ~ 0.20%, 망간(Mn): 1.75% ~ 1.95%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.012%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.002%, 가용성 알루미늄(S_Al): 0.015% ~ 0.050%, 구리(Cu): 0.25% ~ 0.35%, 니오븀(Nb): 0.025% ~ 0.035%, 니켈(Ni): 0.65% ~ 0.75%, 몰리브덴(Mo): 0.03% ~ 0.07%, 티타늄(Ti): 0.008% ~ 0.018%, 및 잔부는 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하는,
취성균열정지특성 강재의 제조방법.
The method of claim 1,
The steel is, in weight%, carbon (C): 0.055% to 0.085%, silicon (Si): 0.10% to 0.20%, manganese (Mn): 1.75% to 1.95%, phosphorus (P): more than 0% 0.012%, Sulfur (S): >0% to 0.002%, Soluble Aluminum (S_Al): 0.015% to 0.050%, Copper (Cu): 0.25% to 0.35%, Niobium (Nb): 0.025% to 0.035%, Nickel (Ni): 0.65% to 0.75%, molybdenum (Mo): 0.03% to 0.07%, titanium (Ti): 0.008% to 0.018%, and the balance contains iron (Fe) and unavoidable impurities;
A method of manufacturing steel with brittle crack stopping properties.
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